航片判讀在森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查中的應(yīng)用

張 穎

（武清區(qū)林業(yè)科技推廣中心，天津 301700）

2011年武清區(qū)根據(jù)天津市林業(yè)局的要求，啟動(dòng)了森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查工作，此次調(diào)查是以區(qū)縣級(jí)行政區(qū)域?yàn)檎{(diào)查單位，其主要任務(wù)是查清森林、林木和林地資源的種類、數(shù)量、質(zhì)量與分布，客觀反映調(diào)查區(qū)域自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和經(jīng)營(yíng)管理狀況，綜合分析與評(píng)價(jià)森林資源與經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀，提出對(duì)森林資源培育、保護(hù)及利用意義。借助航片判讀把區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村及小班分別區(qū)劃出來(lái)，根據(jù)區(qū)劃的結(jié)果，外業(yè)調(diào)查人員再進(jìn)行現(xiàn)地調(diào)查。

利用航片判讀區(qū)劃小班，在天津市森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查中是首次實(shí)際應(yīng)用，與傳統(tǒng)調(diào)查方法相比提高了調(diào)查的效率，增加了調(diào)查的準(zhǔn)確率，并為今后各類森林資源調(diào)查提供了準(zhǔn)確的影像資料。

1 判讀程序

1.1 準(zhǔn)備工作

收集各種圖件，包括地形圖（1∶10000）、林相圖及森林分布圖等；獲取航空照片（1∶2000）；對(duì)判讀和調(diào)查人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。

1.2 建立判讀標(biāo)志

1.2.1 選擇調(diào)查路線

在像片上選擇色彩齊全，有充分代表性，實(shí)況資料完好，類型齊全，交通方便的地方，挑選3～5條調(diào)查線路進(jìn)行調(diào)查，建立判讀標(biāo)志。

1.2.2 線路調(diào)查

建立直接影像結(jié)構(gòu)與地面實(shí)況的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

1.2.3 室內(nèi)分析 定義

依據(jù)野外調(diào)查確定的影像和地物間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，借助有關(guān)輔助信息（地形圖和林相圖等），根據(jù)航空像片上反映的色彩、形態(tài)、結(jié)構(gòu)及相關(guān)分布等與判讀因子的相應(yīng)關(guān)系，建立判讀標(biāo)志。

2 判讀標(biāo)志

在航片上，不同地物有其不同的影像特征，這些影像特征是判讀時(shí)識(shí)別各種物體的依據(jù)。

2.1 形狀

根據(jù)影像的形狀特征，便可辨認(rèn)出它所代表的地物。例如，針葉林的樹冠形狀常呈錐形和邊緣不整齊的鋸齒形；闊葉樹的樹冠形狀在冬季呈不規(guī)則的灰色網(wǎng)狀，在夏季多呈圓形。武清區(qū)的航空像片是在2010年6月中旬拍攝的，因此，闊葉林的判斷標(biāo)準(zhǔn)是樹冠呈圓形。

2.2 大小

物體的大小也是像片判讀的重要標(biāo)志之一。人眼的分辨率一般為0.1mm，用肉眼觀察時(shí)，在1∶2000的航空像片上，最小判讀尺寸理論上為1.0m。目測(cè)樹冠的大小可以區(qū)分林分的年齡，不同齡組的林木應(yīng)明確區(qū)劃出來(lái)。

2.3 陰影

本身陰影（簡(jiǎn)稱本影）是像片上地物未被陽(yáng)光直接照射到的陰影部分；投落陰影（簡(jiǎn)稱落影）是在地物背光方向地物投射到地面的陰影在像片上的構(gòu)像。對(duì)于森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查，地物落影的形狀和長(zhǎng)度，可以幫助判讀林木的性質(zhì)和林木的高度。

2.4 組合圖案

當(dāng)?shù)匚镙^小時(shí)，在像片上往往不能看出單個(gè)地物的影像。但這些細(xì)小的地物影像可以構(gòu)成一種組合圖案。由于這些細(xì)小地物的性質(zhì)不同，其組合而成的圖案花紋也不一樣，因此，就能根據(jù)其圖案的特點(diǎn)來(lái)判讀不同的群體。例如，有些根據(jù)樹冠形狀難以判讀的森林，可以借助森林的組合圖案區(qū)別針葉林、闊葉林或針闊混交林等。

判讀標(biāo)志可分為直接判讀標(biāo)志和間接判讀標(biāo)志。直接判讀標(biāo)志：上述4種判讀標(biāo)志是一般地物在航空像片上構(gòu)成影像的基本因素，反映了地物本身所固有的特征，根據(jù)這些特征可以直接把地物辨認(rèn)出來(lái)。間接判讀標(biāo)志：與判讀對(duì)象密切相關(guān)的地物和現(xiàn)象，根據(jù)判讀人員對(duì)現(xiàn)地的掌握情況。

3 判讀方法

進(jìn)行航空像片判讀時(shí)，首先是觀察像片上的各種地物影像特征，然后將所觀察到的各種現(xiàn)象，加以綜合分析，進(jìn)而判明地物的性質(zhì)和類型。

3.1 直接判讀法

對(duì)于像片上影像特征比較明顯的地物，通過直接觀察判定地物的性質(zhì)。

3.2 對(duì)比分析法

將像片上待判的影像與已有的標(biāo)準(zhǔn)航空像片進(jìn)行比較，以判定該地物的性質(zhì)。例如，在梅廠鎮(zhèn)南仁莊村航片拍攝時(shí)遇到中霧，影響了航片效果，但根據(jù)已有的標(biāo)準(zhǔn)航片進(jìn)行比較，區(qū)劃出了24個(gè)林地小班，經(jīng)過實(shí)地調(diào)查，該行政村的正判率達(dá)到72%。

3.3 邏輯推理法

利用各種現(xiàn)象之間的關(guān)系，按照邏輯推理進(jìn)行判讀。例如，在楊村鎮(zhèn)政府周邊航片判讀時(shí)，由于拍攝高度的影響，無(wú)法區(qū)劃出林木小班，經(jīng)過分析，根據(jù)鎮(zhèn)政府周邊的河道建設(shè)對(duì)航片進(jìn)行推理判讀，正判率達(dá)到85%。

4 提高正判率的方法

4.1 注重時(shí)效性

結(jié)合本次外業(yè)調(diào)查的結(jié)果，武清區(qū)航片判讀的平均正判率達(dá)到86%。航片判讀共區(qū)劃出43707個(gè)林地小班，外業(yè)調(diào)查共完成42000個(gè)小班，差額小班數(shù)是1707。由于武清區(qū)小城鎮(zhèn)和撤村建居工程發(fā)展迅速，如果發(fā)生地類變化不能及時(shí)上傳到航片圖，因此，航片判讀應(yīng)注重時(shí)效性，縮短調(diào)查時(shí)間，以提高航片判讀的正判率。

4.2 提高判讀人員技術(shù)水平

判讀技術(shù)人員判讀前應(yīng)了解航拍季節(jié)、時(shí)間和相片比例尺。然后依據(jù)地面物體的成像規(guī)律和判讀特征，結(jié)合外業(yè)調(diào)查經(jīng)驗(yàn)，對(duì)像片的影像進(jìn)行仔細(xì)辨別。

4.3 掌握地類特征

在判讀過程中，技術(shù)人員常把航片中的草地區(qū)劃成林地小班，或把不同地類的小班區(qū)劃成一個(gè)小班，因此，充分掌握地類的特征，可以更合理的區(qū)劃小班，減少誤判率。簡(jiǎn)單介紹一下5種常見地類的成像特征：果園和苗圃在像片上呈暗色顆粒或條狀，且排列整齊有規(guī)律；果園為菱形排列的單顆果樹；苗圃多為一垅垅的樹苗；草地在像片上為均勻的灰色影像；樹林為不均勻的暗色小球型樹冠的影像；灌木叢為色調(diào)不均勻的小顆粒影像。

[1]趙驚奇.趙春飛.森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查模式[J].農(nóng)業(yè)科學(xué)研究,2010,3:5-20.

[2]國(guó)家林業(yè)局.森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查主要技術(shù)規(guī)定[M].北京：林業(yè)出版社，2003.